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聚醚高分子染料具有优异的物理和化学特性,已广泛应用于树脂、纤维、纺织品、化妆品、洗涤剂及墨水等领域中,目前在墨水(尤其是水性墨水)中的研究最为活跃。开发具有高分子结构的聚醚染料墨水,对于国内水性墨水的研发具有具有重要的现实意义。本论文首先选择N,N-二羟基乙基苯胺、N,N-二羟基乙基间甲苯胺为原料,与环氧乙烷反应,合成用于制备聚醚高分子染料的六种聚醚中间体,分别为15EO、20EO和25EO的三种聚氧乙烯醚苯胺和三种聚氧乙烯醚间甲苯胺,分别记为AR-15、AR-20、AR-25、ARC-15、ARC-20和ARC-25,利用IR、1H NMR和ESI-MS手段,对合成的聚醚中间体进行鉴定。再以ARC-15、ARC-20和ARC-25为中间体,与H酸单钠盐的重氮盐反应,制备三种品红色(M-15、M-20、M-25)聚氧乙烯醚偶氮染料;以AR-15、AR-20和AR-25为中间体,分别与苯胺重氮盐和2,4-二磺酸钠苯甲醛反应,制备三种黄色(Y-15、Y-20、Y-25)和三种青色(C-15、C-20、C-25)聚氧乙烯醚高分子染料。利用IR和ESI-MS手段,对合成的9种染料进行鉴定。本论文对染料合成的各反应体系条件进行了详细的研究。品红色聚醚高分子染料重氮温度0-10℃,偶合温度5-10℃以及pH=5-6。黄色聚醚高分子染料重氮温度0-10℃,偶合温度0-10℃以及pH=4-6。青色聚醚高分子染料缩合反应温度100℃,缩合时间3h;氧化过程中,以高铁酸钾作为绿色氧化剂,氧化温度110℃,氧化时间3h。聚醚高分子染料收率可达85%以上。通过聚醚染料溶液的失水量来研究聚醚染料保湿性能,以ZL-2自动界面张力仪来研究聚醚染料溶液的表面张力与染料含量的关系,通过紫外-可见光谱分析聚醚染料结构与光谱性能的关系,其结果表明:(1)染料分子中含大量亲水基-羟基,使染料分子具有较好的保湿性。随着亲水链-乙氧基的增长,分子链就会将羟基包裹,与水分子结合的羟基就会大大减小,保湿性就会下降。含20EO左右的染料,保湿性较优,含有磺酸基的青色C和品红色M的保湿性要优于不含磺酸基的黄色Y染料。(2)随着乙氧链的增长,聚醚染料溶液的表面张力依次增大。随着聚醚染料含量增加,染料溶液的表面张力先快速下降,再慢慢降低,最终趋于平衡。带有磺酸基的青色C和品红色M染料溶液的表面张力要高于不含磺酸基的黄色Y染料溶液的表面张力。(3)聚醚高分子染料随着乙氧链的改变,最大吸收波长基本不变,随着乙氧链的增长,其摩尔消光系数降低。Y、M、C三色染料的发色结构不同,其最大吸收波长依次红移。选用性能较优的C-20、Y-20和M-20三色染料,复配颜色鲜艳的红、蓝、绿、黑四色水性墨水和市场需求广泛的黑色水性湿擦墨水。本文探讨了水性圆珠笔用墨水的保湿性、书写性、制备工艺、耐沾污性和开帽性能,以及黑色水性湿擦墨水的制备工艺和湿擦性能的影响因素。实验结果表明:本文合成的染料所制备水性圆珠笔墨水具有优良保湿性能,书写流畅,耐沾污性好,极易于从皮肤和衣物上洗去;湿擦墨水具有优越的湿擦性能。